公路涵洞设计分析

郝旭飞

晋中市新奥交通设计所有限公司 山西晋中 030600

我国城镇化发展速度不断加快，在提高施工质量的同时，也能在很大程度上促进公路建设的行业崛起。公路涵洞横贯公路工程的路基，主要功能是泄水，同时也负责人、畜、车的通过，是一种比较小的构筑物，能够给迅速将公路沿线上的地表水排出，其所发挥的作用非常重要，因此有必要对公路涵洞设计进行阐述。

1 涵洞位置选择

设计公路涵洞，其位置选择应该兼顾使用性能，这是因为具体位置受到公路工程项目路线分布的影响，需要与路线分布相协调，保证两者的走向一致。与此同时，涵洞设计需要将地形因素、地基承载力因素、沟床稳定性因素纳入到考虑范围内，然后结合施工技术的具体操作难度，在评估工程施工成本支出后，确定涵洞的具体位置[1]。涵洞位置设计既要符合实际使用需要，也要控制施工成本、后期养护维修成本。一般而言，涵洞位置如果与其他工程路线或重要管线（公路、人行路、铁路等）交叉，则需要对涵洞位置进行重新确定，做好设计规划，最大程度减少安全隐患。如果是在山区开展公路施工，一旦评估某路段存在塌方隐患，则涵洞位置确定应该考虑如何及时将大量积水排出，满足排水需求。

2 公路涵洞设计

2.1 洞身长度

涵洞主要功能是排水，其洞身设计直接关系到涵洞的使用功能，是比较关键的因素。在设计时，设计人员需要保证涵洞洞身具有较强的承载力，使其能够更加稳定，保持畅通。由于涵洞还能够发挥支撑公路路面的效果，因此设计人员需要考虑设计洞身时，保证其具有较高的承载能力，确定好涵洞长度，并且保证洞身高度与涵洞长度之间的正确比例，确保公路涵洞设计的合理性，使其能够正常发挥作用[2]。

2.2 涵洞孔径

涵洞孔径能够发挥稳定涵洞结构，确保涵洞正常使用的作用，在对孔径进行设计时，设计人员需要最大程度利用现有资源，目的在于节约施工成本。与此同时，设计人员需要重点关注跨高比。所谓“跨高比”，主要是指涵洞高度与涵洞切面直径的比值，此数据是设计涵洞洞孔的核心数据，长期工程实践经验总结，涵洞高度与涵洞切面直径的比值最佳范围是0．75-1．125。

2.3 涵洞基础设计

在设计涵洞时，应该充分重视基础设计，考虑公路工程施工路段地理状况。一般情况下，基础设计的位置主要分布在河床较低和地面位置。在河床较低的位置布置涵洞时，设计人员必须考虑到具体位置的影响，通常低于1m 以下比较适宜。如果涵洞位置布置在地面，则设计人员需要对地基土质状况进行分析。，要时对地基进行相应处理。例如，软土地基需要布置一定的砂砾垫层，或者铺设粉砂，进一步调整地基的土质状况。

2.4 涵洞洞口设计

洞口的作用是方便进水和出水，同时洞口也发挥美化涵洞与协调周围环境的作用。在进行公路涵洞设计时，洞口位置的确定相对比较灵活，可根据实际情况，采取多种形式的洞口设计，最为常见的涵洞洞口设计形式主要有两种，分别为一字型洞口和八字型洞口。如果施工现场特殊，也可采用组合型洞口设计方式。设计人员在设计涵洞洞口时，除了要保证洞口水流畅通，也要顺利与路基和路面对接，观察路面是否有损坏，如遇腐蚀状况，需要在设计前对路面进行修复。

3 公路涵洞施工

3.1 施工步骤

公路工程涵洞施工主要步骤为：施工前准备—基坑开挖—浇筑混凝土—箱底浇筑—涵身浇筑—盖板现浇—涵背两侧填筑等。在这些施工步骤中，箱底浇筑、涵身浇筑施工甚为关键，关系到整个涵洞的施工质量，因此在设计施工时，应该对这两个施工步骤进行重点指导和监管。

3.2 质量控制

为进一步提高公路工程涵洞施工效果，需要注意以下几点问题。①当施工路面积水面积超过国家规定的相关标准，则设计人员与施工人员需要对施工具体路线进行详细分析，并且保证路线与河沟相交，这样设计施工的涵洞才能保证路面积水及时排出[3]。②当公路工程项目的施工路线必须要穿过灌溉的农田区域，并且施工路线影响到正常的农田灌溉，在此种情况下，设计人员需要对涵洞设计进行优化，避免影响到农田的灌溉，以免发生不良风险，造成经济损失。③在山区路段开展公路施工的，山坡面施工时需要对涵洞设计进行优化，规划好路线，明确涵洞布置的位置，使路基内侧边沟积水能够及时排出，避免对公路的正常使用造成严重影响。④由于现阶段公路工程施工条件越来越复杂，施工难度加大，特别是一些地形、地质条件复杂的地区，为进一步减少涵洞设计施工对周围环境的的影响，需要不断改进施工技术，才能不断适应新的施工需要。⑤如果施工现场周边有其他建筑物或地下管线，则对其进行相应的监测，一旦出现不良状况，及时查找原因，采取必要措施进行相应解决。结合工程实际施工情况，采取合理措施对涵洞设计方案进行相应改进。

4 结语

综上所述，涵洞是公路工程的重要排水设施，作为设计人员，应该对涵洞结构进行明确，正确选择涵洞位置，为后续施工降低操作难度，减少工程成本支出。与此同时，多年实践工作经验认为，涵洞设计需要遵循一定规律，结合自身特征，确定好涵洞位置，并使其与公路工程路线总体设计相契合。随着新施工工艺和新技术材料的不断应用。涵洞结构形式必然会发生明显变化，设计时做好前期勘察工作，因地制宜制定设计方案。